汽車玻璃底漆自動(dòng)涂刷設(shè)備研究

徐雙全

摘 要:本研究旨在設(shè)計(jì)一種汽車玻璃底漆自動(dòng)涂刷設(shè)備,改善目前很多汽車廠的玻璃底漆涂刷工藝,提高工作效率,減少底漆對(duì)工人的危害。本設(shè)備包括支架、料袋、料袋擠壓裝置、輸料管以及涂刷頭等,通過壓板擠壓料袋將底漆供應(yīng)到涂刷頭,通過電磁閥和流量調(diào)節(jié)器控制輸料管的輸料和流量。結(jié)果表明本設(shè)備可實(shí)行自動(dòng)化涂刷底漆且設(shè)備簡(jiǎn)單、安全可靠。

關(guān)鍵詞:底漆涂刷玻璃汽車

中圖分類號(hào):U472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)06(b)-0084-01

1研究背景

汽車玻璃底漆是在擋風(fēng)玻璃涂膠安裝前在玻璃上涂刷的一種化學(xué)溶劑,可起到增強(qiáng)粘接的作用。底漆含有苯等化學(xué)物質(zhì),過量吸入可能對(duì)健康造成威脅。

目前很多汽車廠涂玻璃底漆工藝還停留在使用敞口杯盛底漆,使用毛刷蘸取涂刷。部分國(guó)外自動(dòng)涂刷設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格昂貴,國(guó)內(nèi)較少引入。使用敞口杯和毛刷人工涂刷,工作效率較低,敞口杯導(dǎo)致底漆大量散發(fā)到空氣中,對(duì)操作工人的健康構(gòu)成威脅。使用汽車玻璃底漆自動(dòng)涂刷設(shè)備可代替“敞口杯加毛刷”的涂刷方法,大幅提高生產(chǎn)效率,可有效減少工人吸入底漆,具有顯著的勞動(dòng)保護(hù)效果。本研究旨在設(shè)計(jì)一種玻璃底漆自動(dòng)涂刷設(shè)備,其特點(diǎn)是工作效率較高,可減少底漆過度擴(kuò)散到空氣中,可實(shí)現(xiàn)涂刷流量控制,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低、操作方便、安全可靠。

2設(shè)備構(gòu)造原理及使用

本設(shè)備包括支架、料袋、料袋擠壓裝置、輸料管以及涂刷頭,料袋安裝在支架的一個(gè)側(cè)板上,其下部連接輸料管,輸料管將底漆供應(yīng)到涂刷頭,以供工人或機(jī)器人涂刷玻璃底漆。其中,料袋擠壓裝置包括壓板、氣缸、氣缸控制開關(guān)以及氣壓調(diào)節(jié)器,氣缸安裝在支架的另一側(cè)板上,可通過氣缸控制開關(guān)的控制前進(jìn)或后退,從而帶動(dòng)壓板擠壓或者撤離料袋。輸料管靠近料袋一端安裝有電磁閥,靠近涂刷頭一端安裝有液體流量調(diào)節(jié)器,用于控制輸料管的輸料和流量。

本設(shè)備還包括底座、光杠以及振蕩驅(qū)動(dòng)電機(jī),支架通過光杠安裝在底座上,振蕩驅(qū)動(dòng)電機(jī)可帶動(dòng)支架及料袋在光杠上做往復(fù)運(yùn)動(dòng),使料袋處于均勻振動(dòng)中,防止底漆沉淀。設(shè)備還設(shè)有涂刷頭防干燥罐,可有效防止涂刷頭干燥,減少設(shè)備維護(hù)時(shí)間,提高設(shè)備效率。

本設(shè)備包括底座13、支架14、料袋4、料袋擠壓裝置、輸料管9、涂刷頭7、光杠11以及振蕩驅(qū)動(dòng)電機(jī)12。其中料袋擠壓裝置包括壓板15、氣缸3、氣缸控制開關(guān)1以及氣壓調(diào)節(jié)器2。料袋4安裝在支架14的一個(gè)側(cè)板上,其下部連接輸料管9,輸料管9將底漆供應(yīng)到涂刷頭7,以供工人或機(jī)器人涂刷玻璃。輸料管9靠近料袋一端安裝有電磁閥10,靠近涂刷頭一端安裝有液體流量調(diào)節(jié)器6,用于控制輸料管的輸料和流量。

氣缸3安裝在支架14的另一側(cè)板上,可通過氣缸控制開關(guān)1的控制前進(jìn)或后退,從而帶動(dòng)壓板15擠壓或者撤離料袋4。氣缸3的壓力可通過氣壓調(diào)節(jié)器2進(jìn)行控制,根據(jù)系統(tǒng)管路長(zhǎng)度、涂刷頭的液流阻力不同,將氣缸調(diào)節(jié)到合適的壓力。氣缸使用車間內(nèi)部壓縮空氣為動(dòng)力源,可有效降低設(shè)備使用成本。

支架14通過光杠11安裝在底座13上,振蕩驅(qū)動(dòng)電機(jī)12通過偏心輪機(jī)構(gòu)可帶動(dòng)支架14及料袋4在光杠11上做往復(fù)運(yùn)動(dòng),使料袋4處于均勻振動(dòng)中,避免產(chǎn)生沉淀導(dǎo)致底漆性能降低和堵塞管路。

本設(shè)備中的料袋4使用薄尼龍板制作,具有較高的強(qiáng)度并有適當(dāng)?shù)捻g性,且耐酸堿,不與底漆發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。料袋上方有一個(gè)加注口,料袋下方有一出料口,使用料袋盛裝底漆并進(jìn)行密封,避免底漆揮發(fā)干燥,可有效保護(hù)操作工人,同時(shí)可保證設(shè)備的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。料袋可在外部壓力下變形,使內(nèi)部液體增壓流向涂刷頭,并最終通過涂刷頭涂刷在汽車玻璃上。

本設(shè)備中的涂刷頭采用羊毛氈材料固定在金屬托架上制作,涂刷頭內(nèi)設(shè)有減震彈簧,可減少按壓過猛導(dǎo)致的流量劇烈變化及保護(hù)玻璃。為保證涂刷質(zhì)量涂刷頭使用一段時(shí)間需要更換,通過單獨(dú)更換羊毛氈頭即可。未選用毛刷是因?yàn)槊⒌闹圃斐杀据^高,且更換時(shí)需要更換整個(gè)毛刷,不能對(duì)毛刷頭單獨(dú)更換。使用羊毛氈頭可有效的降低使用成本。

所述涂刷頭的涂刷軌跡可有兩種驅(qū)動(dòng)方式:①由機(jī)器人控制運(yùn)行軌跡,實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)涂底漆。②由人工涂刷,僅底漆供應(yīng)部分實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,設(shè)備處于半自動(dòng)狀態(tài)。若涂刷軌跡由人工操作則在涂刷頭7操作手柄處安裝按壓開關(guān),用于控制輸料管9上電磁閥10的通斷;若涂刷軌跡由機(jī)器人驅(qū)動(dòng),則電磁閥10的通斷可直接由機(jī)器人輸出信號(hào)通過繼電器進(jìn)行控制。

設(shè)備使用分為以下四個(gè)步驟。

(1)動(dòng)力接入:壓縮空氣(4～6bar)接入氣壓調(diào)節(jié)器2,電源(交流220V)接入振蕩驅(qū)動(dòng)電機(jī)12。

(2)底漆加入料袋:設(shè)備處于靜止?fàn)顟B(tài),電磁閥10處于關(guān)閉狀態(tài),振蕩驅(qū)動(dòng)電機(jī)12關(guān)閉。通過氣缸控制開關(guān)1,使氣缸3退回,壓板15撤離料袋4。打開料袋上的加注口蓋5,使用漏斗向料袋4中加入底漆,直至料袋加滿,蓋緊加注口蓋5。通過氣缸控制開關(guān)1,使氣缸3前進(jìn),推動(dòng)壓板15壓緊料袋4。

(3)流量調(diào)節(jié):打開振蕩驅(qū)動(dòng)電機(jī)12電源開關(guān),整個(gè)支架14及料袋4在光杠11上做往復(fù)運(yùn)動(dòng),使料袋處于均勻振動(dòng)中,防止底漆沉淀。通過按壓涂刷頭7操作手柄處的按壓開關(guān)(如果使用機(jī)器人涂刷則由機(jī)器人輸出開關(guān)信號(hào))控制電磁閥10打開,調(diào)節(jié)液體流量調(diào)節(jié)器6,直至液體流量滿足工藝要求。如果調(diào)節(jié)液體流量器6始終無法滿足要求,則需要適當(dāng)調(diào)節(jié)氣壓調(diào)節(jié)器2,調(diào)節(jié)氣缸3的壓力,調(diào)節(jié)過程需緩慢加壓,避免壓力過大料袋破損。建議設(shè)備首次安裝調(diào)試后,氣缸壓力固定,后期的液體流量通過液體流量調(diào)節(jié)器6控制。

(4)進(jìn)行涂刷工作:調(diào)節(jié)完成,設(shè)備進(jìn)入工作狀態(tài)。可通過人工操作涂刷頭7或機(jī)器人驅(qū)動(dòng)涂刷頭7進(jìn)行汽車擋風(fēng)玻璃的底漆涂刷工作。涂刷完成后,涂刷頭放置在防干燥罐8內(nèi),防止涂刷頭干燥。

3結(jié)語

汽車玻璃底漆自動(dòng)涂刷設(shè)備可以高效、便捷、安全地實(shí)現(xiàn)汽車擋風(fēng)玻璃底漆涂刷工作,且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本較低,適合推廣使用,對(duì)汽車擋風(fēng)玻璃底漆涂刷及其它領(lǐng)域涂刷工作也有重要的應(yīng)用價(jià)值。